研究揭示细胞代谢通路的特征

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[生物通讯]美国圣母院大学的研究人员进行的一项新研究为了解生物体的行为提供了新线索，对于代谢工程领域的研究将产生重要影响。

这项研究由物理学教授Albert-Laszlo Barabasi和博士后研究人员Eivind Almaas领导，有关结果发表在2月26日期的《自然》杂志上。

Barabasi 和Almaas分析了大肠杆菌（Escherichia coli ，E. coli) 代谢通路的计算机模型。他们选择大肠杆菌作为研究对象是因为该细菌已得到广泛研究，可作为了解其它生物体细胞行为的一个极佳模型。

研究人员发现，大肠杆菌各种代谢通路的使用与人类对复杂公路系统的使用方法类似，因为一些大型化学通路（细胞的高速公路系统）会比“地铁”路引发更多的交通问题。大肠杆菌周围环境的改变如糖水平升高等会促进交通流量的改变。而宽敞的“主干道”活动频繁改变地时候，小“路”却基本上不受影响。

这项研究表明，主要通路之间平衡的转变可能是许多生物系统应付变化的一个共同特点。虽然还没有关于人体代谢通路的研究数据，但Barabasi 和 Almaas揭示的行为特征可能代表了所有细胞的代谢活动的一个共同特征。这一发现对于代谢功能领域将产生重要影响，所谓代谢工程就是通过改变细胞通路获得更好效率，从而提高生物医药和农产品的质量。

“这项研究可以帮助我们绘制细胞用来将食物转化为生长所需物质和能量的化学通路网络。”美国国家综合医学科学研究所地生物物理学家John Whitmarsh称，他部分参与了该研究。“了解这些相互作用的通路有一天将使得科学家可以操纵这些通路，开发出更好的医药、食品和材料。”（生物通编译）